[发明专利]含铜蚀刻液电解获得铜板并再生循环利用方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种印制电路板技术，尤其是一种印制电路板蚀刻液回收再生处理技术，具体地说是一种含铜蚀刻液电解获得铜板并再生循环利用方法及系统。 

背景技术

    众所周知，印制电路板中的电路是通过含铜蚀刻液蚀刻形成的。为了保证蚀刻效果需要控制蚀刻液中的氧化还原电位（ORP）、酸度及比重，当这些指标低于或高出设定值时就会出现蚀刻液效果不佳，必须及时添加氯化铜、盐酸等氧化剂使蚀刻液恢复动力，氧化剂添加后会导致蚀刻液溢流、排放或再处理后循环使用，而再处理循环使用不仅能节约生产成本，而且有利于环保，是一种行之有效和被广泛采用的蚀刻液处理技术，但现有的处理技术大多采用离子膜直接电解工艺，阴极产出的是低附加值的铜粉，需要离心分离设备才能将铜粉取出，且再生液ORP（氧化还原电位）恢复较低，无法达到循环使用状态，需要额外补加氧化剂；由于工艺特点，设备运行时产生的氯气无法有效利用，需要大量碱液的化气塔综合处理；需要人工操作的程序过多，消耗大量人力。 

发明内容

本发明的目的是针对现有印制电路板蚀刻生产过程中蚀刻液处理效果不佳，不能直接回生产线使用，需要添加使用氧化剂才能恢复活力且回收处理所得的铜质较差，不能直接利用，需要进行二次处理的问题，发明一种含铜蚀刻液电解获得铜板并再生循环利用方法及系统。 

本发明的技术方案之一是： 

一种含铜蚀刻液电解获得铜板并再生循环利用方法，其特征是它包括以下步骤：

    首先，蚀刻液溢流存储桶1中的蚀刻液注满阳极电解液循环槽4中，再通过溢流口进入阴极电解液循环槽3中；

    其次，将阳极电解液循环槽4和阴极电解液循环槽3中的废蚀刻液引入阳极电解室5和阴极电解室6的下部进行电解，阳极电解室5和阴极电解室6之间采用改性离子膜隔离，采用钛板作为阴极电极；控制阳极电解室5和阴极电解室6之间的液位差不超过10厘米；

第三，当在线检测蚀刻液的ORP低于控制参数一般为480mv，且蚀刻液中铜离子的浓度为60-150克/升时，离子膜电解系统启动，蚀刻液进入阳极电解室5，通过电化学作用，蚀刻液中的一价铜离子在阳极失去电子氧化成二价铜离子，二价铜离子增加，一价铜离子减少或消除，提高了蚀刻液的氧化能力，通过阳极电解室5高位返回阳极电解液循环槽4；与此同时，蚀刻液进入阴极电解室6，在电解作用下，其中的铜离子在阴极被还原为铜单质并在阴极表面沉积形成纯铜板，从而使铜离子浓度降低，降低铜离子含量之后的蚀刻液从阴极电解室6高位返回阴极电解液循环槽3，与返回阳极电解液循环槽4的经阳极电解后的蚀刻液调配后返回蚀刻再生液添加储存桶2中供蚀刻工序循环使用，补充后的蚀刻液进入蚀刻液进入生产线后使蚀刻液的指标恢复正常，补充后的蚀刻液经过生产线后ORP指标及铜离子浓度再次降低后进入蚀刻液溢流存储桶1中进入下一循环；

第四，在阳极电解室和阴极电解室上分别安装阳极气体吸收管和阴极室气体吸收管并将所吸收的气体分别引入对应的阳极室电解气体吸收循环槽7和阴极室电解气体吸收处理槽8中进行处理，其中阳极室气体在阳极室电解气体吸收循环槽7中射流吸收，有效利用阳极室气体进一步提升蚀刻再生液的ORP，阴极室气体经阴极室电解气体吸收处理槽8处理后形成盐液排放至综合环保处理池进行后续处理，阳极室电解气体吸收循环槽7和阴极室电解气体吸收处理槽8中部分未处理的气体引入化气塔9净化后进行排放。

所述的改性离子膜为全氟磺酸离子膜。 

所述的电解电流应满足以下条件：当铜离子浓度小于60克/升时，电解电流阴阳极电流密度为0.1-1.0ASD，当铜离子浓度大于130克/升时，电解电流阴阳极电流密度为1.2-3.0ASD，当处理两者之间时，电解电流阴阳极电流密度为0.5-2.5ASD。 

本发明的技术方案之二是： 

一种含铜蚀刻液电解获得铜板并再生循环利用系统，其特征是它包括：

    一蚀刻液溢流存储桶1，该蚀刻液溢流存储桶用于收集蚀刻生产线上因补充而产生的多余的蚀刻液并作为电解蚀刻液的原料池；

    一内部连通的阳极电解液循环槽4和阴极电解液循环槽3，阳极电解液循环槽4和阴极电解液循环槽3中至少有一个与蚀刻液溢流存储桶1的出口端相连通；